Pr ctica 2 Cuatrimestre 2: Introducción a los sistemas realimentados (II) (del 12/3/09 al 26/3/09)

Regulación Automática
E.U.I.T.I.G.
Práctica 2 (2o C.): Introducción a los sistemas
realimentados (II)
1.
Objetivos
Entender la influencia de la variación de la ganancia y polos adicionales en sistemas en
cadena cerrada.
2.
Conocimientos previos
Identificación de sistemas de 2o orden subamortiguados (práctica 4).
3.
Descripción de la práctica
En esta práctica no se requerirá la entrega de informe, pero se considerará la asistencia a la
misma y su desarrollo será supervisado por el profesor.
3.1.
Caso 1: variación de la ganancia
1. Poner en serie el regulador PID y el sistema de 2o orden, conectando la salida del primero
con la entrada del segundo.
2. Realimentar el sistema conectando la salida del 2o orden a la entrada negativa (la no 3) del
PID. Asegurarse de que sólo está activada la acción proporcional (sólo LED P encendido).
3. Tomar la salida del 2o orden como salida del sistema total, colocando en ella una de las
sondas del osciloscopio.
4. Identificar el sistema resultante introduciendo una onda cuadrada por la entrada no 1
(positiva) del PID. El sistema resultante corresponderá al siguiente diagrama de bloques
+
Sistema
2º orden
PID
–
tendrá una función de transferencia del tipo
M (s) =
s2
Kωn2
+ 2ξωn s + ωn2
y habrá que obtener el valor de los parámetros:
K = ......
ωn = . . . . . .
ξ = ......
5. Variar la ganancia del regulador con el potenciómetro P del PID (acción proporcional).
6. Volver a identificar el sistema y anotar los valores de los parámetros correspondientes a
la nueva situación:
K = ......
ωn = . . . . . .
ξ = ......
Contestar a las siguientes preguntas:
Ingenierı́a de Sistemas y Automática
Universidad de Oviedo
Regulación Automática
E.U.I.T.I.G.
Considerando sólo los parámetros del sistema relacionados con la dinámica, comparar los
identificados en el paso 4 y en el paso 6 ¿Se ha modificado la dinámica del sistema al
variar la ganancia?
Considerando sólo los parámetros del sistema relacionados con el régimen permanente,
comparar los identificados en el paso 4 y en el paso 6 ¿Se ha modificado el régimen
permanente del sistema al variar la ganancia?
¿Ha variado la estabilidad del sistema al variar la ganancia?
3.2.
Caso 2: polo adicional
1. Manteniendo el montaje final del apartado anterior, introducir el sistema de 1er orden
entre el PID y el 2o orden (eliminando la conexión de la salida del PID con la entrada del
2o orden y conectando la salida del PID con la entrada del 1er orden y la salida del 1er
orden con la entrada del 2o orden). El sistema resultante es de la forma representada en
el siguiente diagrama de bloques:
+
PID
–
Sistema
1er orden
Sistema
2º orden
2. Identificar el sistema resultante de igual manera que en el caso 1 (si se observa un tipo
de respuesta que no es asimilable a la de un sistema de 2o orden, identificar al menos
la ganancia K, y dibujar la forma de la respuesta, anotando en el dibujo algún valor
caracterı́stico que se observe):
K = ......
ωn = . . . . . .
ξ = ......
3. Variar la constante de tiempo del 1er orden con su potenciómetro y observar la influencia
en la respuesta del sistema total.
Contestar a las siguientes preguntas:
¿Se ha modificado la dinámica del sistema respecto al sistema sin el polo adicional?
¿Se ha modificado el régimen permanente del sistema respecto al sistema sin el polo
adicional?
¿Ha variado la estabilidad del sistema al añadir el polo? (Si la respuesta es negativa, poner
la ganancia del regulador al máximo y comprobar el rango completo de variación de la
constante de tiempo del sistema de 1er orden; volver a contestar la pregunta).
Ingenierı́a de Sistemas y Automática
Universidad de Oviedo